臺積電先進工藝太貴，蘋果A16成本翻倍，iPhone快用不起了

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當前的高端芯片，已經和性價比絕緣了。這不，臺積電先進工藝制程太貴，貴到連蘋果都快用不起了。

預測蘋果一向比較靠譜的天風國際分析師郭明錤近日爆料，今年只有兩款Pro型號的iPhone會升級到最新的A16芯片，更低端的iPhone14繼續采用去年的A15芯片。

也就是說，iPhone14和iPhone13芯片完全一樣，這給廚子出了個難題，iPhone14要是和上一代完全一樣，數字加一有啥意義，怎么勸果粉掏腰包？據說，iPhone14和iPhone13的區別是，前者的A15是滿血版，后者則是閹割版。

估計大家對此的反應是，還有這種操作？

不過，A16僅是旗艦iPhone標配并非空穴來風。這兩年，蘋果通過在芯片上動刀來拉開產品檔次，是有前科的：在M1芯片的基礎上，增加不同的CPU、GPU和NPU數量，搞出了小杯（M1閹割版）、中杯（M1滿血版）、大杯（M1Pro）、超大杯（M1MAX）和超超大杯（M1Ultra）五個版本，而且價格差距之大，讓人乍舌。

所以，在iPhone14和Pro系列中采用不同A系列芯片，也算是常規操作。

問題的重點是，蘋果為何不愿意在iPhone全系上采用最新芯片，要知道，iPhone在安卓系手機面前，最引以為傲的就是強大的芯片性能，采用舊芯片，想要維持iPhone的高品牌溢價是有難度系數的。

答案就是，臺積電的先進工藝制程太貴，貴到全系iPhone14很難采用A16芯片。臺積電的先進工藝制程有多貴？蘋果和臺積電都沒說（說了才怪），但后者的大客戶之一的AMD有話說，2022年AMD的Zen4處理器將要漲價，因為制造工藝從7nm升級到5nm后，生產成本增加了近一倍。

具體到蘋果，A16芯片的成本只會比AMDZen4的更高。我們可以計算出一個近似值。

A15的裸片（die）尺寸從A14的87.76平方毫米增加到107.7平方毫米，晶體管從118億增加到150億，按這個增加比例，A16的die面積大約在132平方毫米，對手機芯片來說，這是一個相當大的尺寸了。

臺積電4nm工藝制程（實際是5nm的第4代改良版），良率大概在75%，由于A16的die面積大于A15，所以良率會低于A15，按70%估算，一片12英寸的晶圓可以切割出335片左右的可用die，A15則可以切割478片可用的die。

按喬治敦大學沃爾什外交學院安全與新興技術中心（CSET）發布的信息，臺積電制造一片5nm工藝12英寸晶圓收取的加工費用，為17000美元。上面提到，臺積電有四個改良版本的5nm，價格肯定是一代比一代貴。最新的消息是，臺積電對蘋果提價8——10%，相對于其他客戶，這個提價幅度較小，算是給了個“友情折扣價”，由此估算，蘋果一片采用第4代改良5nm的12英寸晶圓，臺積電要收取加工費用18530美元左右，攤到每片A16芯片die上的費用為55.31美元左右。

但這只是硬件費用，芯片設計不花錢嗎？5nm芯片的設計費用為5.422億美元，按媒體報道蘋果備貨5千萬顆A16芯片的信息測算，平均每顆A16的設計成本為10.844美元。

制造出die還不能馬上使用，因為它非常脆弱，幾?；覊m就會罷工，也不能和其它設備連通，需要加上保護蓋和引線，這個工序由芯片封裝廠完成。

芯片封裝也是有成本的。在芯片產業價值鏈上，封裝處于微笑曲線的底部，在整個芯片成本中占比為5——25%，考慮到A16芯片是高端貨，采用業界最先進的制造工藝，封裝工藝也不會低端，封裝成本只能往最高估算：25%，即每顆A16封裝費用大約為22美元。

綜合估算下來，一顆A16芯片的總成本在88美元左右。這個數據在iPhone的物料成本里分量如何呢？

iPhone13上市后，日本媒體聯手拆解專家FomalhautTechnoSolutions，拆了一部iPhone13ProMax。

拆解顯示，顯示屏是這部手機最昂貴的組件，成本為105美元，其次是攝像頭模塊，成本為77美元，大名鼎鼎的A15芯片排第三，成本為45美元。加上組件成本，ProMax的物料成本為438美元，占手機零售價的36.5%。

也就是說，采用臺積電第四代改良版5nm制程工藝的A16芯片，成本是A15的1.96倍，接近翻倍，排名直接從第三排到第二。由于iPhone的物料成本是硬性成本，多年來一直穩中有升，蘋果基本不會干在物料上做減法的傻事，因此A16芯片增加的成本只能由iPhone自己消化。在iPhone產品線上，Pro和非Pro市售價差2000元（起售價）人民幣，顯然Pro系列可以消化A16芯片飆漲的成本，非Pro系列則難以承擔。

因此，對廚子來說，要維持iPhone目前的毛利率，最優選擇是旗艦iPhone14Pro系列采用最貴的A16芯片，繼續打高端高性能的牌，iPhone14則采用便宜的A15芯片，維持性價比，和國產安卓旗艦正面剛。

換句話說，蘋果不是不愿意在iPhone14全系列采用A16芯片，實在是臺積電先進工藝制程一點不便宜，貴到iPhone只能在旗艦系列使用。

說到這里，芯片先進工藝制程昂貴的故事并沒有結束，后續的劇情發展是：還會更貴！

還是根據喬治敦大學沃爾什外交學院安全與新興技術中心（CSET）發布的信息，臺積電一片采用3nm工藝制程的12英寸晶圓，代工制造費用為30000美元，大約是5nm的1.75倍，在die面積不變（即升級架構，不增加晶體管數量）、良率不變的情況下，A17如果采用3nm工藝制程，成本將上漲到154美元/顆，成為iPhone第一成本大戶，到時，蘋果真的可能用不起了。

正是由于芯片先進工藝制程太過昂貴，再在這上面努力，反而有點得不償失，需要另外開辟道路。

3月2日，英特爾、AMD、Arm、臺積電、三星、日月光、高通、微軟、谷歌云和Meta等10家巨頭，聯合發起新互連標準UCIe，這項標準說白了就是，先進制程越來越貴的當下，從工藝制程改道芯片封裝，通過類似搭積木的方式，把多塊小芯片封裝到一起，實現一整片先進工藝制程芯片的性能，從而降低成本。

蘋果的M1Ultra就是采用兩塊M1MAX芯片封裝，而M1MAX則由多片M1Pro封裝，M1Pro則由多片M1封裝，換句話說，盡管M1系列芯片名目繁多，其實就是不同數量M1封裝而成。

總之，大家是在換著法子給摩爾定律續命?？梢灶A見的是，3nm之后，在現有材料和技術框架下，芯片先進工藝制程再難有實質性進步，技術基本到頭了，這也是臺積電加入UCIe的原因，這個動作確實值得深思。

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